기계/재료

상해응용물리연구소 2차원 나노소재 합성

발행일 : 2011 / 05 / 06

최근 영국왕립학회의 저명학술지 “Energy & Environmental Science” 온라인판에 중국과학원 상해응용물리연구소 물리생물학실험실과 상해광원*(上海光源, SSRF)이 2차원 나노소재 및 오염물 촉매분해에 관한 연구성과(DOI:10.1039/C1030EE00495B)를 게재하였다.

2차원나노소재는 독특한 광전기특성으로 인해 고체나노소자, 센서 및 기능성박막 등의 다양한 분야에 광범위하게 응용되고 있다. 하지만 Self-supporting 초박형 2차원 나노소재는 물리 혹은 화학기상증착법으로 솔리드베이스에서 성장시키는 방법으로 제조하기에 얻기 힘들다.

상해응용물리연구소 물리생물학실험실의 펑청(彭程)박사는 반춘하이(樊春海)연구원의 지도하에 상해광원 물리화학과학부의 타이인중(邰仁忠)연구원과 공동으로 그라핀의 2차원 평면을 stencil plate로 하여 용액에서 셀프서포팅 초박형 2차원 γ-FeOOH 나노소재를 합성해냈는데, 사이즈는 200nm, 두께는 2nm이다. 상해광원 소프트x선 현미 시험소(experimental station)에서 30nm의 소프트 x선 나노탐침으로 200nm 샘플 스캐닝 영상을 통해 γ-FeOOH중 3가철이온의 분포도면을 얻었다. 이는 2차원 구조의 원자가 및 그라핀 표면의 분포상태를 확정하는데 결정적 근거를 제공하였다.

이러한 2차원 나노신소재는 촉매활성이 뛰어나 용액중의 페놀과 같은 유기오염물질을 효율적으로 분해할 수 있다. 게다가 이러한 나노촉매제의 안정성은 실험실이 앞서 보도한 산화철 나노입자보다 훨씬 높아 환경보호 및 촉매응용분야에서의 응용전망이 밝다.(Nano Research, 2009, 2, 617)

상해광원이란(Shanghai Synchrotron Radiation Facility. SSRF):
중국 최대규모의 중대과학공정으로 중에너지 제3세대 싱크로트론방사광원에 속함. 상해장쟝첨단과학기술단지(张江高科技园区)에 위치해 있으며, 부지면적은 300무이며, 2004년 12월 25일에 착공하여, 2010년 1월 19일 국가 검수통과. 중국과학원과 상해시정부가 공동으로 건설한 공정으로, 총 투자액은 12억위안에 달했다.

정보출처 : 중국과학원